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EP1003967B1 - Mess- und diagnoseeinrichtung für ein zündsystem einer brennkraftmaschine - Google Patents

Mess- und diagnoseeinrichtung für ein zündsystem einer brennkraftmaschine Download PDF

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Publication number
EP1003967B1
EP1003967B1 EP98949883A EP98949883A EP1003967B1 EP 1003967 B1 EP1003967 B1 EP 1003967B1 EP 98949883 A EP98949883 A EP 98949883A EP 98949883 A EP98949883 A EP 98949883A EP 1003967 B1 EP1003967 B1 EP 1003967B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
diag
measuring
diagnostic device
upr
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98949883A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1003967A1 (de
Inventor
Alfons Fisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1003967A1 publication Critical patent/EP1003967A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1003967B1 publication Critical patent/EP1003967B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/055—Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/055—Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
    • F02P3/0552—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices

Definitions

  • the invention relates to a measuring and diagnostic device for an ignition system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • From DE 4039356 C1 is a circuit arrangement for determining the burning voltage of an ignition system of an internal combustion engine known which the on the primary side of an ignition coil transformed spark plug burning voltage by means of a Emitter follower switched voltage converter evaluates.
  • From DE 2759155 C2 is a circuit arrangement for detection the spark duration in ignition devices for internal combustion engines known, in which the primary-side Zünddozenssverlauf a transistor-controlled ignition coil means an integrator device and a downstream Having triggering means with a predetermined response voltage, converted into a square pulse, the duration of which Spark duration corresponds.
  • the primary ignition voltage located at the ignition switch has relatively high voltage levels that are above the input voltage range from standard op amps lie, particularly complicated clamping circuits are required. Besides, it is not alone with the comparators done, but it requires multiple peak memory as well as an evaluation logic.
  • the ignition switch Power output transistor
  • the spark duration to capture and take appropriate action, if this is outside of a specified setpoint range lies.
  • the primary-side ignition voltage has switched through power output stage a low level of the order of approx. 2V and rises after switching off the current flow through the Primary winding in the ignition moment briefly to about 300 to 400 V (spark plug) until it is on the secondary side of the spark plugs comes to a rollover.
  • the primary side is leveling off Ignition voltage to a value above the battery voltage Vbat on, from the battery voltage, the burning voltage the spark gap and the gear ratio the ignition coil depends.
  • the primary side Ignition voltage corresponding to one of the battery voltage Vbat Value back.
  • the primary-side ignition voltage Upr thus has a relatively high Voltage levels that are above the input voltage range integrated circuits are and special clamping circuits make necessary.
  • the present invention is based on the object, a in particular for integrated circuits suitable measuring and Diagnostic device for an ignition system of an internal combustion engine to create the relatively large level differences the primary-side ignition voltage in the interest Range through simple circuitry in one wide temperature range with a single reference voltage safely detectable and evaluable and at the same time in addition to generating a signal to measure the spark duration also monitors the ignition switch and on detection an error generates signals when it occurs, the ignition switch or the internal combustion engine by switching off before Destruction can be protected.
  • the circuit of the measuring and diagnostic device according to the invention advantageously consists of relatively few components, which are well suited for integration.
  • the single figure described below shows a block diagram of a measuring and diagnostic device according to the invention for an ignition system of an internal combustion engine.
  • a battery voltage Vbat for example, + 12V
  • the ignition switch 3 switches the primary current Ipr through the primary winding 2 of the ignition coil 1 periodically on and off by means of control signals Ust supplied thereto, resulting in the previously described profile of the ignition voltage Upr at the ignition switch 3, which is evaluated for measurement and diagnostic purposes.
  • Transistor T1 is part of a first control circuit 4, which from a first linear amplifier 8 switched operational amplifier consists. Its noninverting input "+” is connected to the connection point K1, the input of the control circuit between the collector of T1 and the protective resistor R1 connected.
  • the inverting input "-" is with a Reference voltage Uref (for example, + 3V) applied, which in this embodiment, from an auxiliary voltage Vcc (For example, + 5V) via a voltage divider R4, R5 won becomes.
  • Parallel to the resistor R5 is a capacitor C1 switched to hide any interference voltages.
  • Of the Output of the first linear amplifier 8 is connected to the base of connected to the first transistor T1.
  • the output of the first control circuit 4 is also connected to the noninverting input "+" of a first comparator 5 connected, whose inverting input "-" with a first Comparison voltage V1 (for example + 0.3V) applied is which, for example, from the auxiliary voltage Vcc (+ 5V) is obtained via a voltage divider R8, R9.
  • a diagnostic signal Taken from IGBT-Diag Taken from IGBT-Diag.
  • a second control circuit 7 with identical Structure provided as the first control circuit 4, a second transistor T2 and a second linear amplifier 9 wherein also here the inverting input "-" with the reference voltage Uref (+ 3V) is applied, and wherein the collector of the second transistor T2 and the non-inverting Input "+” of the second linear amplifier 9 via a Input K2 are connected, which on the one hand via a Resistor R2 with the battery voltage Vbat and on the other hand connected via a resistor R3 to the auxiliary voltage Vcc is.
  • the resistors R1, R2 and R3 can be used for better adaptation the circuit to different needs external, not be integrated resistors.
  • the output of the second control circuit 7 is connected to the non-inverting Input "+” connected to a second comparator 6, its inverting input "-" with the output of the first control circuit 4 is connected.
  • a measurement signal IGN-Diag can be tapped.
  • the circuit described above operates as follows: via the protective resistor R1 of the control circuit 4 is the Primary voltage Upr supplied.
  • the control circuit works like this, that it always tries to set a voltage at input K1, which is equal to the reference voltage Uref, preferably slightly larger than the maximum saturation voltage of the ignition switch is selected.
  • the differential voltage Upr-Uref drops across the protective resistor R1 by the linear amplifier increasing its output signal Vo> 0.7V so far as the transistor T1 controls so that the voltage Uref is present at the input K1.
  • a voltage Upr - Uref drops across the protective resistor R1.
  • a first current I1 (Upr - Uref) / R1.
  • the currents I1 and I2 can be used as (analog) reference currents serve, the comparator 6 as a current comparator may be formed, which the currents I1 and I2 by means Current mirror circuits (not shown) are supplied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Meß- und Diagnoseeinrichtung für ein Zündsystem einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus DE 4039356 C1 ist eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Brennspannung eines Zündsystems einer Brennkraftmaschine bekannt, welche die auf die Primärseite einer Zündspule transformierte Zündkerzen-Brennspannung mittels eines als Emitterfolger geschalteten Spannungswandlers auswertet.
Aus der DE 2759155 C2 ist eine Schaltungsanordnung zur Erfassung der Funkenbrenndauer in Zündeinrichtungen für Brennkraftmaschinen bekannt, bei welcher der primärseitige Zündspannungsverlauf einer transistorgesteuerten Zündspule mittels einer Integratoreinrichtung und einer nachgeschalteten Triggereinrichtung mit vorgegebener Ansprechspannung aufweist, in einen Rechteckimpuls gewandelt, dessen Dauer der Funkenbrenndauer entspricht.
Aus US 4,331,922 ist eine Diagnoseeinrichtung für ein Zündsystem einer Brennkraftmaschine zur Überwachung der Batteriespannung, des Zündschalters und der Funkenkopfspannung bekannt, welche mehrere Komparatoren zum Vergleichen der Primärspannung mit verschiedenen Referenzspannungen aufweist, wobei die Komparatorausgänge über Spitzenwertspeicher mit einer Logik verbunden sind, die Einrichtungen zum Anzeigen von Fehlbedingungen steuert.
Da die am Zündschalter liegende, primärseitige Zündspannung relativ hohe Spannungspegel aufweist, die oberhalb des Eingangsspannungsbereichs von Standard-Operationsverstärkern liegen, sind besonders komplizierte Klemmschaltungen erforderlich. Außerdem ist es mit den Komparatoren allein nicht getan, sondern es sind mehrere Spitzenwertspeicher erforderlich sowie eine Auswertelogik.
Bei der Entwicklung von Zündsystemen in Brennkraftmaschinen hat sich gezeigt, daß es erforderlich ist, den Zündschalter (Leistungsendstufen- Transistor) vor Zerstörung zu schützen, wenn beispielsweise die Primärwicklung der Zündspule einen Kurzschluß zum Pluspol der Batteriespannungsquelle aufweist. Außerdem ist es für Diagnosezwecke hilfreich, die Funkenbrenndauer zu erfassen und geeignete Maßnahmen zu treffen, falls diese außerhalb eines vorgegebenen Sollwertbereichs liegt.
Ein charakteristisches Auswertesignal, aus dem die zuvor genannten zwei Phänomene meßbar und auswertbar sind, stellt der primärseitige Verlauf der Zündspannung dar.
Die primärseitige Zündspannung hat bei durchgeschalteter Leistungsendstufe einen Low-Pegel in der Größenordnung von ca. 2V und steigt nach dem Abschalten des Stromflusses durch die Primärwicklung im Zündzeitpunkt kurzzeitig auf ca. 300 bis 400 V (Funkenkopf) an, bis es sekundärseitig an den Zündkerzen zu einem Überschlag kommt. Danach pendelt sich die primärseitige Zündspannung auf einen Wert oberhalb der Batteriespannung Vbat ein, der von der Batteriespannung, der Brennspannung der Funkenstrecke und von dem Übersetzungsverhältnis der Zündspule abhängt. Sobald dann die in der Zündspule gespeicherte Energie abgebaut ist, schwingt die primärseitige Zündspannung auf einen der Batteriespannung Vbat entsprechenden Wert zurück.
Die primärseitige Zündspannung Upr weist also relativ hohe Spannungspegel auf, die oberhalb des Eingangsspannungsbereichs integrierter Schaltkreise liegen und besondere Klemmschaltungen erforderlich machen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für integrierte Schaltungen geeignete Meß- und Diagnoseeinrichtung für ein Zündsystem einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche die relativ großen Pegelunterschiede der primärseitigen Zündspannung im interessierenden Bereich durch einfache schaltungstechnische Maßnahmen in einem weiten Temperaturbereich mit einer einzigen Referenzspannung sicher detektierbar und auswertbar macht und gleichzeitig neben der Erzeugung eines Signals zur Messung der Funkenbrenndauer auch den Zündschalter überwacht und bei Erkennen eines Fehlers Signale erzeugt, bei deren Auftreten der Zündschalter bzw. die Brennkraftmaschine durch Abschalten vor Zerstörung geschützt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Schaltung der erfindungsgemäßen Meß- und Diagnoseeinrichtung besteht vorteilhafterweise aus relativ wenigen Bauelementen, die sich gut für die Integration eignen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Die nachstehend beschriebene, einzige Figur zeigt ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Meß- und Diagnoseeinrichtung für ein Zündsystem einer Brennkraftmaschine.
An der Reihenschaltung einer Zündspule 1 und eines Zündschalters 3 liegt eine Batteriespannung Vbat (beispielsweise +12V) einer nicht dargestellten Bordspannungsquelle. Der Zündschalter 3 schaltet mittels ihm zugeführter Steuersignale Ust den Primärstrom Ipr durch die Primärwicklung 2 der Zündspule 1 periodisch ein und aus, wodurch sich der zuvor beschriebene Verlauf der am Zündschalter 3 liegenden Zündspannung Upr ergibt, der zu Meß- und Diagnosezwecken ausgewertet wird.
Vom Verbindungspunkt zwischen Primärspule 2 und Zündschalter 3 ist eine Reihenschaltung eines Schutzwiderstandes R1 und eines ersten Transistors T1 nach Masse (Minuspol der Bordspannungsquelle) geschaltet, wobei der Emitter des Transistors T1 mit Masse und sein Kollektor mit dem Schutzwiderstand R1 verbunden ist.
Transistor T1 ist Teil einer ersten Regelschaltung 4, welche aus einem als erster Linearverstärker 8 geschalteten Operationsverstärker besteht. Dessen nichtinvertierender Eingang "+" ist mit dem Verbindungspunkt K1, dem Eingang der Regelschaltung - zwischen dem Kollektor von T1 und dem Schutzwiderstand R1 verbunden. Der invertierende Eingang "- " ist mit einer Referenzspannung Uref (beispielsweise +3V) beaufschlagt, welche in diesem Ausführungsbeispiel aus einer Hilfsspannung Vcc (beispielsweise +5V) über einen Spannungsteiler R4, R5 gewonnen wird. Parallel zum Widerstand R5 ist ein Kondensator C1 geschaltet, um eventuelle Störspannungen auszublenden. Der Ausgang des ersten Linearverstärkers 8 ist mit der Basis des ersten Transistors T1 verbunden.
Der Ausgang der ersten Regelschaltung 4 ist auch mit dem nichtinvertierenden Eingang "+" eines ersten Komparators 5 verbunden, dessen invertierender Eingang "- " mit einer ersten Vergleichsspannung V1 (beispielsweise +0.3V) beaufschlagt ist, welche beispielsweise aus der Hilfsspannung Vcc (+5V) über einen Spannungsteiler R8, R9 gewonnen wird. Am Ausgang des ersten Komparators 5 ist ein Diagnosesignal IGBT-Diag abgreifbar.
Des weiteren ist eine zweite Regelschaltung 7 mit identischem Aufbau wie die erste Regelschaltung 4 vorgesehen, die einen zweiten Transistor T2 und einen zweiten Linearverstärker 9 aufweist, wobei auch hier der invertierende Eingang "- " mit der Referenzspannung Uref (+3V) beaufschlagt ist, und wobei der Kollektor des zweiten Transistors T2 und der nichtinvertierende Eingang "+" des zweiten Linearverstärker 9 über einen Eingang K2 verbunden sind, welcher einerseits über einen Widerstand R2 mit derBatteriespannung Vbat und andererseits über einen Widerstand R3 mit der Hilfsspannung Vcc verbunden ist. Die Widerstände R1, R2 und R3 können zur besseren Anpassung der Schaltung an unterschiedliche Bedürfnisse externe, nicht integrierte Widerstände sein.
Der Ausgang der zweiten Regelschaltung 7 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang "+" eines zweiten Komparators 6 verbunden, dessen invertierender Eingang "- " mit dem Ausgang der ersten Regelschaltung 4 verbunden ist. Am Ausgang des zweiten Komparators 6 ist ein Meßsignal IGN-Diag abgreifbar.
Die vorstehend beschriebene Schaltung arbeitet, wie folgt: über den Schutzwiderstand R1 wird der Regelschaltung 4 die Primärspannung Upr zugeführt. Die Regelschaltung arbeitet so, daß sie immer versucht, am Eingang K1 eine Spannung einzustellen, die gleich der Referenzspannung Uref ist, die vorzugsweise etwas größer als die maximale Sättigungsspannung des Zündschalters gewählt wird.
Ist die Primärspannung Upr kleiner als die Referenzspannung Uref, so wird Transistor T1 vom Ausgangssignal Vo des Linearverstärkers 8 (Vo = 0V) gesperrt und es erfolgt kein Spannungsabfall am Schutzwiderstand R1. Dies ist bei Vorliegen eines Steuersignals Ust bei leitendem Zustand des intakten Zündschalters 3, der in diesem Ausführungsbeispiel als IGBT ausgeführt ist, der Fall (Upr ≈ 2.3V < Uref = 3V).
Ist hingegen die Primärspannung Upr größer als die Referenzspannung Uref, was im nichtleitenden Zustand des intakten Zündschalters 3 oder bei einem Kurzschluß nach Batteriespannung der Fall ist, so fällt am Schutzwiderstand R1 die Differenzspannung Upr - Uref ab, indem der Linearverstärker durch Erhöhung seines Ausgangssignals Vo > 0.7V den Transistor T1 soweit leitend steuert, daß am Eingang K1 die Spannung Uref anliegt. Das heißt, daß am Schutzwiderstand R1 eine Spannung Upr - Uref abfällt. Dann fließt durch den Schutzwiderstand R1 und durch den Transistor T1 ein erster Strom I1 = (Upr - Uref)/R1.
Das Ausgangssignal Vo des ersten Linearverstärkers 4 wird im ersten Komparator 5 mit der ersten Vergleichsspannung V1 =0.3V verglichen. Das Ausgangssignal des ersten Vergleichers 5, das Diagnosesignal IGBT-Diag, ist
   IGBT-Diag = L (Low), wenn Upr < Uref;
   IGBT-Diag = H (High), wenn Upr > Uref.
Das Diagnosesignal IGBT-Diag kann mit dem Ansteuersignal Ust des Zündschalters 3 über eine diskrete Logikschaltung verknüpft sein. Alternativ dazu ist es möglich, das Ansteuersignal Ust mit dem Diagnosesignal IGBT-Diag in einem Microcontroller zu verarbeiten. Dadurch läßt sich ein digitales Fehlersignal F erzeugen, durch das der Zündschalter 3 abgeschaltet und so vor Zerstörung geschützt werden kann, wenn beispielsweise die Primärwicklung 2 einen Kurzschluß zur Batteriespannung Vbat aufweist:
   F = H, wenn Ust = H und gleichzeitig IGBT-Diag = H;
   F = H, wenn Ust = L und gleichzeitig IGBT-Diag = L.
In diesem Fall wird das Zündsystem sofort abgeschaltet.
Die zweite Regelschaltung 9 wird über den Widerstand R2, der gleich groß wie der Schutzwidersztand R1 ist, mit einem Strom IR2 aus der Bordspannungsquelle gespeist, der, wenn am Eingang K2 die Referenzspannung Uref anliegen soll, einen Wert IR2 = (Vbat - Uref)/R2 aufweist. Gleichzeitig wird der zweiten Regelschaltung 9 über den Widerstand R3 ein Strom IR3 aus der Hilfsspannungsquelle Vcc zugeführt, der unter den gleichen Bedingungen einen Wert IR3 = (Vcc - Uref)/R3 aufweist.
Durch den zweiten Transistor T2 fließt demnach ein zweiter Strom I2 = IR2 + IR3, der in dem Fall, daß die Primärspannung Upr gleich der Batteriespannung Vbat ist, größer als der erste Strom I1 ist, der durch den ersten Transistor T1 fließt: (Vbat - Uref)/R2 ≡ (Vbat - Uref)/R1, da R1 = R2.
Damit dieser größere zweite Strom durch den Transistor T2 fließen kann, muß dieser vom zweiten Linearverstärker 9 weiter aufgesteuert werden als T1, d.h., das Ausgangssignal V2 der zweiten Regelschaltung 7 ist im Fall Upr = Vbat größer als das Ausgangssignal Vo der ersten Regelschaltung 4.
Die Ausgangssignale Vo und V2 der beiden Regelschaltungen 4 und 7 werden im zweiten Komparator 6 miteinander verglichen, wobei im Fall Upr = Vbat das Ausgangssignal des zweiten Komparators 6, das Meßsignal IGN-Diag, ein High-Signal ist: IGN-Diag = H.
Erst, wenn I1 > I2 wird, was bei etwa Upr = Vbat + 3V der Fall ist (wird bei intaktem Zündsystem nach dem Ausschalten des Zündschalters 3 während der Brenndauer des Zündfunkens in einer Zündkerze sicher überschritten), wird Vo > V2 und damit das Meßsignal IGN-Diag = L. Die Dauer dieses Low-Zustandes des Meßsignals IGN-Diag entspricht der Brenndauer der jeweiligen Zündkerze. Diese Dauer kann digital ausgemessen und mit Schwellwerten verglichen werden.
Die Widerstände R2 und R3 werden demnach so bemessen, daß
   I1 < I2 bzw. Vo < V2, wenn Upr = Vbat, und
   I1 > I2 bzw. Vo > V2, wenn Upr = Brennspannung.
Mit dem Meßsignal IGN-Diag können folgende Zustände festgestellt werden:
  • a) Brenndauer durch Auszählen der Dauer des Meßsignals IGN-Diag = L;
  • b) Unterbrechung oder Kurzschluß nach Batteriespannung des Primärstromkreises: in diesem Fall bleibt nach Ende des Steuersignals Ust das Meßsignal IGN-Diag = H;
  • c) Unterbrechung in einem Zündkabel oder abgefallener Zündkabelstecker: in diesem Fall entsteht nach Ende des Steuersignals Ust eine sehr kurze Brenndauer (IGN-Diag = L), sie ist kürzer als eine erste vorgegebene Dauer D1;
  • d) sekundärer Kurzschluß in einem Zündkabel oder einer Zündkerze oder verschmutzte Zündkerze: in diesem Fall ist nach Ende des Steuersignals Ust die Brenndauer (IGN-Diag = L) länger als eine zweite vorgegebene Dauer D2.
    • In den Fällen b, c und d können geeignete Maßnahmen (Abschalten des Zündschalters) zum Schutz des Zündsystems getroffen werden.
    Bei einer monolithischen Integration der Meß- und Diagnoseeinrichtung können die Ströme I1 und I2 als (analoge) Referenzströme dienen, wobei der Komparator 6 als Stromkomparator ausgebildet sein kann, welchem die Ströme I1 und I2 mittels Stromspiegelschaltungen (nicht dargestellt) zugeführt werden.

    Claims (9)

    1. Meß- und Diagnoseeinrichtung für ein Zündsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Zündspule (1), deren Primärwicklung (2) an einer Batteriespannung (Vbat) liegt, und mit einem Zündschalter (3), welcher den Strom (Ipr) durch die Primärwicklung (2) der Zündspule (1) periodisch unterbricht,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß eine erste Regelschaltung (4) vorgesehen ist, deren Eingang (K1) über einen Schutzwiderstand (R1) mit dem Verbindungspunkt zwischen Primärspule (2) und Zündschalter (3) verbunden ist,
      daß die erste Regelschaltung (4) einen Linearverstärker (8) aufweist, dessen nichtinvertierender Eingang (+) mit dem Eingang (K1) verbunden ist, an dessen invertierendem Eingang (-) eine Referenzspannung (Uref) liegt, und dessen Ausgang mit der Basis eines ersten Transistors (T1) verbunden ist, dessen Kollektor mit dem Eingang (K1) und dessen Emitter mit Masse verbunden ist,
      daß der Ausgang der ersten Regelschaltung (4), zugleich Ausgang des ersten Linearverstärkers (8), mit dem nichtinvertierenden Eingang (+) eines ersten Komparators (5) verbunden ist, an dessen invertierenden Eingang (-) eine erste Vergleichsspannung (V1) liegt, und an dessen Ausgang ein Diagnosesignal (IGBT-Diag) abgreifbar ist,
      daß eine zweite, mit der ersten Regelschaltung (4) identische Regelschaltung (7) mit einem zweiten Linearverstärker (9) und einem zweiten Transistor (T2) vorgesehen ist, deren Eingang (K2) über einen ersten Widerstand (R2) mit Batteriespannung (Vbat) und über einen zweiten Widerstand (R3) mit einer Hilfsspannung (Vcc) verbunden ist, und
      daß der Ausgang der zweiten Regelschaltung (7), zugleich Ausgang des zweiten Linearverstärkers (9), mit dem nichtinvertierenden Eingang (+) eines zweiten Komparators (6) verbunden ist, dessen invertierender Eingang (-) mit dem Ausgang der ersten Regelschaltung (4) verbunden ist, und an dessen Ausgang ein Meßsignal (IGN-Diag) abgreifbar ist.
    2. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzwiderstand (R1) und der erste Widerstand (R2) gleiche Widerstandswerte aufweisen.
    3. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung (Uref) größer als die maximale Sättigungsspannung des Zündschalters (3) ist.
    4. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Linearverstärker (8)
      den ersten Transistor (T1) nichtleitend steuert (Vo = 0V), wenn die Primärspannung (Upr) kleiner als die Referenzspannung (Uref) ist, und
      den ersten Transistor (T1) leitend steuert (Vo > 0.7V),wenn die Primärspannung (Upr) größer als die Referenzspannung (Uref) ist.
    5. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Linearverstärker (8) den ersten Transistor (T1) im Fall Upr > Uref soweit aufsteuert, daß sich ein erster Strom I1 = (Upr - Uref)/R1 durch den Schutzwiderstand (R1) einstellt, der am Schutzwiderszand (R1) einen Spannungsabfall Upr - Uref bewirkt.
    6. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vergleichsspannung (V1) eine Wert 0V < V1 < 0.7V aufweist.
    7. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Widerstand (R2, R3) so bemessen sind, daß der der Summe der durch sie fließenden Ströme entsprechende zweite Strom (I2)
      größer als der erste Strom (I1) durch den Schutzwiderstand (R1) ist, wenn die Primärspannung (Upr) der Batteriespannung (Vbat) entspricht, und
      kleiner als der Strom (I1) durch den Schutzwiderstand (R1) ist, wenn die Primärspannung (Upr) der auf die Primärseite transformierten Brennspannung entspricht.
    8. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ust) des Zündschalters (3), das Diagnosesignal (IGBT Diag) und das Meßsignal
      (IGN-Diag) derart miteinander verknüpft sind, daß Fehlersignale (F) abgegeben werden, wenn
         Ust = H und gleichzeitig IGBT-Diag = H,
         Ust = L und gleichzeitig IGBT-Diag = L,
         Ust = L und gleichzeitig IGN-Diag = H,
         Dauer IGN-Diag < D1,
         Dauer IGN-Diag > D2.
    9. Meß- und Diagnoseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Komparator (6) als Stromkomparator ausgebildet ist, dessen Eingängen der erste und der zweite Strom (I1, I2) über Stromspiegelschaltungen zugeführt werden.
    EP98949883A 1997-08-12 1998-08-12 Mess- und diagnoseeinrichtung für ein zündsystem einer brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1003967B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19734896 1997-08-12
    DE19734896 1997-08-12
    PCT/DE1998/002342 WO1999007995A1 (de) 1997-08-12 1998-08-12 Mess- und diagnoseeinrichtung für ein zündsystem einer brennkraftmaschine

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1003967A1 EP1003967A1 (de) 2000-05-31
    EP1003967B1 true EP1003967B1 (de) 2005-02-16

    Family

    ID=7838737

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP98949883A Expired - Lifetime EP1003967B1 (de) 1997-08-12 1998-08-12 Mess- und diagnoseeinrichtung für ein zündsystem einer brennkraftmaschine

    Country Status (4)

    Country Link
    EP (1) EP1003967B1 (de)
    KR (1) KR100564083B1 (de)
    DE (1) DE59812578D1 (de)
    WO (1) WO1999007995A1 (de)

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